2.1. Линейное контрастирование изображения

Задача контрастирования связана с улучшением согласования динамического диапазона изображения и экрана, на котором выполняется визуализация. Если для цифрового представления каждого отсчета изображения отводится 1 байт (8 бит) запоминающего устройства, то входной или выходной сигналы могут принимать одно из 256 значений. Обычно в качестве рабочего используется диапазон 0...255; при этом значение 0 соответствует при визуализации уровню черного, а значение 255 - уровню белого. Предположим, что минимальная и максимальная яркости исходного изображения равны   и   соответственно. Если эти параметры или один из них существенно отличаются от граничных значений яркостного диапазона, то визуализированная картина выглядит как ненасыщенная, неудобная, утомляющая при наблюдении. Пример такого неудачного представления приведен на рис. 2.1.а, где диапазон яркостей имеет границы  , .

При линейном контрастировании используется линейное поэлементное преобразование вида:

,                             (2.3)

параметры которого  и  определяются желаемыми значениями  минимальной     и  максимальной   выходной яркости. Решив систему уравнений:

 

относительно параметров преобразования   и  , нетрудно привести (2.3) к виду: 

.

а)	б)
Рис 2.1  Пример линейного контрастирования

Результат линейного контрастирования исходного изображения, представленного на рис. 2.1.а, приведен на рис.2.1.б при   и . Сравнение двух изображений свидетельствует о значительно лучшем визуальном качестве обработанного изображения. Улучшение связано с использованием после контрастирования полного динамического диапазона экрана, что отсутствует у исходного изображения.